JP2011025288A - Method and apparatus for manufacturing washer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、座金を製造する座金製造方法および座金を製造する座金製造装置に関する。 The present invention relates to a washer manufacturing method for manufacturing a washer and a washer manufacturing apparatus for manufacturing a washer.
構造物を締結する際にボルトが用いられることがある。このようにボルトを用いる場合には、ボルトが座金の内径部内を通過するようにして使用される。従来の座金95は、図3に示すように、平板材の平鉄板90をプレス加工で打ち抜くことによって生成されている(特許文献1参照)。
Bolts may be used when fastening structures. When the bolt is used in this way, the bolt is used so as to pass through the inner diameter portion of the washer. As shown in FIG. 3, the
しかしながら、このように平鉄板90から座金95を製造する場合には、材料の歩留まりが低く、破棄する材料は全体のうちの50%前後になってしまい、座金の製造コストが高くなってしまう。
However, when the
また、このような製造方法では、座金95の内径部および外径部がせん断された状態のままであり、内径部および外径部のエッジは角張っており面取りされた状態とはなっていない。また、特許文献2に示される座金95a,95b,95cにおいても、やはり座金95a,95b,95cの内径部96a,96b,96cのエッジは角張っており、面取りされた状態とはなっていない(図4(a)−(c)参照)。
Further, in such a manufacturing method, the inner diameter portion and the outer diameter portion of the
このように、座金の内径部が面取りされていない場合には、座金の内径部のエッジがボルト座面と軸部との接合部に形成されたアール(丸み)と干渉してしまい、正確な締め付けができず、ボルトが緩んでしまう原因となる。 As described above, when the inner diameter portion of the washer is not chamfered, the edge of the inner diameter portion of the washer interferes with the round (roundness) formed at the joint portion between the bolt seat surface and the shaft portion. It cannot be tightened, causing the bolt to loosen.
他方、このような座金の内径部の面取りを行うには、別の装置による切削または研削などの追加の加工が必要となる。このため、内径部が面取りされた座金は、その製造コストがさらに高くなってしまっている。 On the other hand, in order to chamfer the inner diameter portion of such a washer, additional processing such as cutting or grinding by another apparatus is required. For this reason, the manufacturing cost of the washer whose inner diameter portion is chamfered is further increased.
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、材料の歩留まりを高めるとともに、切削または研削を行うことなく座金の内径部の面取りを低コストで行う座金製造方法および座金製造装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above points, and is a washer manufacturing method and a washer manufacturing apparatus for increasing the material yield and chamfering the inner diameter portion of the washer at low cost without performing cutting or grinding. The purpose is to provide.
本発明の座金製造方法は、
座金を製造する座金製造方法であって、
線材を所定の長さで切断して切断部材を生成する切断工程と、
前記切断部材を、据え込み部材によって押圧することで、該切断部材の一端面および他端面に円形状からなる凹部を形成するとともに、該凹部の外縁を面取りする据え込み工程と、
前記切断部材のうち前記凹部内の部分を打ち抜く打抜工程と、
を備えている。
The washer manufacturing method of the present invention comprises:
A washer manufacturing method for manufacturing a washer,
A cutting step of generating a cutting member by cutting a wire with a predetermined length;
An upsetting step of chamfering the outer edge of the concave portion while forming the circular concave portion on one end surface and the other end surface of the cutting member by pressing the cutting member with the upsetting member;
A punching step of punching out a portion in the recess of the cutting member;
It has.
本発明の座金製造方法は、
前記切断部材の一端側を載置部に載置する載置工程と、
一端側が前記載置部に載置された前記切断部材の他端側を予備据え込み部材によって押圧する予備成形工程と、をさらに備え、
前記据え込み工程が、前記予備成形工程の後で行われてもよい。
The washer manufacturing method of the present invention comprises:
A placing step of placing one end of the cutting member on the placing portion;
A pre-forming step of pressing the other end side of the cutting member placed on the placement portion by the preliminary upsetting member on one end side,
The upsetting step may be performed after the preforming step.
本発明の座金製造方法は、
前記予備成形工程で押圧された前記切断部材を、前記据え込み工程が行われる前に180度反転させる反転工程をさらに備えてもよい。
The washer manufacturing method of the present invention comprises:
You may further provide the inversion process which inverts the said cutting member pressed at the said preforming process 180 degree | times before the said upsetting process.
本発明の座金製造方法は、
前記据え込み工程の前に行われ、前記切断工程で生成された切断部材の一端を平坦にする端面矯正工程をさらに備えてもよい。
The washer manufacturing method of the present invention comprises:
You may further provide the end surface correction process performed before the said upsetting process and flattening the end of the cutting member produced | generated by the said cutting process.
本発明の座金製造方法において、
前記据え込み工程は、前記切断部材の一端面または他端面の略中心を該一端面または該他端面の法線方向に沿って延ばす押し出し工程を有してもよい。
In the washer manufacturing method of the present invention,
The upsetting step may include an extrusion step of extending a substantially center of one end surface or the other end surface of the cutting member along a normal direction of the one end surface or the other end surface.
本発明の座金製造装置は、
座金を製造する座金製造装置であって、
線材を所定の長さで切断して切断部材を生成する切断部と、
前記切断部材を押圧することで、該切断部材の一端面および他端面に円形状からなる凹部を形成するとともに、該凹部の外縁を面取りする据え込み部材と、
前記切断部材のうち前記凹部内の部分を打ち抜く打抜部と、
を備えている。
The washer manufacturing apparatus of the present invention
A washer manufacturing device for manufacturing a washer,
A cutting part that cuts the wire with a predetermined length to generate a cutting member;
By pressing the cutting member, a circular recess is formed on one end surface and the other end surface of the cutting member, and an upsetting member that chamfers the outer edge of the recess;
A punching portion for punching out a portion in the recess of the cutting member;
It has.
本発明によれば、線材を切断した切断部材を用いるので、材料の歩留まりを高めることができる。また、切断部材の一端面および他端面に円形状からなる凹部を形成するとともに当該凹部の外縁を面取りするので、切削または研削を行うことなく、座金の内径部の面取りを低コストで行うことができる。 According to the present invention, since the cutting member obtained by cutting the wire is used, the yield of the material can be increased. In addition, since the circular recesses are formed on the one end surface and the other end surface of the cutting member and the outer edge of the recess is chamfered, the inner diameter portion of the washer can be chamfered at low cost without cutting or grinding. it can.
実施の形態
以下、本発明に係る座金製造方法および座金製造装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、図1(a)−(g)および図2(a)−(c)は本発明の実施の形態を示す図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a washer manufacturing method and a washer manufacturing apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, FIG. 1 (a)-(g) and FIG. 2 (a)-(c) are figures which show embodiment of this invention.
本実施の形態の座金製造装置はナットホーマなどの塑性加工機械からなり、座金70(図1(g)参照)を製造するために用いられる。図1(a)−(d)に示すように、座金製造装置は、線材60を所定の長さで切断して切断部材65を生成する切断部10と、切断部材65を載置するためのダイスなどからなる雌型の第一載置部17と、当該第一載置部17内に挿入されて切断部材65を押圧する押圧部16と、を備えている。また、座金製造装置は、さらに、押圧部16によって押圧された後の切断部材65の下端側(一端側)を載置するためのダイスなどからなる雌型の第二載置部(載置部)22と、下端側が第二載置部22内に載置された切断部材65の上端側(他端側)を押圧する予備据え込み部材21も備えている。
The washer manufacturing apparatus according to the present embodiment includes a plastic working machine such as a nut former, and is used to manufacture the washer 70 (see FIG. 1G). As shown in FIGS. 1A to 1D, the washer manufacturing apparatus is configured to place the
このうち予備据え込み部材21は、図1(d)に示すように、略中心に予備凸形状部26を有しており、当該予備凸形状部26によって切断部材65の上面の略中心にプレ凹部66を形成するように構成されている。
Of these, as shown in FIG. 1 (d), the preliminary
また、座金製造装置は、予備据え込み部材21によって据え込まれた後の切断部材65を180度反転させる(上下方向を逆転させる)反転部(図示せず)と、予備据え込み部材21によって押圧された後の切断部材65をさらに押圧することで、当該切断部材65の下面(一端面)および上面(他端面)に円形状からなる凹部67を形成するとともに当該凹部67の外縁を面取りする据え込み部材30と、切断部材65のうち凹部67内の部分を打ち抜く打抜部41も備えている(図1(f)(g)参照)。なお、打抜部41によって切断部材65のうち凹部67内の部分が打ち抜かれることによって、座金(最終処理は未だ終わっていない座金)70が生成されることとなる。
In addition, the washer manufacturing apparatus presses the
上述した据え込み部材30は、図1(f)に示すように、上方側に位置するとともに略中心に上部凸形状部36を有する上部据え込み部材31と、下方側に位置するとともに略中心に下部凸形状部37を有する下部据え込み部材32と、を有している。なお、下部据え込み部材32は、略中心に円形状からなる開口部38を有している。
As shown in FIG. 1 (f), the above-described
また、図1(g)に示すように、打抜部41と対向する位置には、切断部材65を支持する雌型ダイス42が設けられている。
In addition, as shown in FIG. 1G, a
なお、本願では図示しないが、座金製造装置は、凹部67内の部分が打ち抜かれることで生成された座金70のバリを除去するバレル研磨部と、座金70の表面のスケール(酸化皮膜)を除去するスケール除去部も備えている。
Although not shown in the present application, the washer manufacturing apparatus removes the barrel polishing portion that removes the burr of the
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。 Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described.
まず、切断部10によって、線材60が所定の長さで切断されることで、切断部材65が生成される(切断工程)(図1(a)(b)参照)。この際、切断部材65の直径d1は最終的に生成される座金70の外径部の50%程度からなっており、切断部材65の高さ(切断長さ)h1は、d1の70%程度が望ましく、例えば6.5mm程度からなっている。
First, the cutting
次に、切断部材65の下端側(一端側)が第一載置部17内に載置される。その後、押圧部16によって、下端側が第一載置部17内に載置された切断部材65の上端側(他端側)が押圧される(端面矯正工程)(図1(c)参照)。このとき、切断部材65の下端(一端)が第一載置部17によって矯正され、平坦な平面となる(下面が平坦になる)。このとき、切断部材65の高さh2はh1の95%程度の高さからなり(h2≒h1×0.95)、直径d2はd1よりも例えば0.05mm程度長くなっている(d2≒d1+0.05mm)。なお、このように切断部材65の下端(一端)を平坦な平面にすることによって、最終的に生成される座金70の一端面と他端面を確実に平坦な形状にすることができるので好ましい。
Next, the lower end side (one end side) of the cutting
次に、切断部材65の下端側(一端側)が第二載置部(載置部)22内に載置される(載置工程)。このとき、底面から高さh3.4までの部分が第二載置部22内に載置されることとなる(図1(d)および図2(a)参照)。その後、予備据え込み部材21によって、下端側が第二載置部22内に載置された切断部材65の上端側(他端側)が押圧される(予備成形工程)(図1(d)参照)。
Next, the lower end side (one end side) of the cutting
このとき、切断部材65の高さh3.1は4.5mm程度になっており、切断部材65の直径d3.1はd2よりも0.05mm程度長くなっている(d3.1≒d2+0.05mm)(図2(a)参照)。また、直線状部分の高さh3.2は1.0〜1.5mm程度からなっている。また、切断部材65のうち第二載置部22の上方に位置する部分(予備据え込み部材21によって押圧される部分)は直径d3.3からなり、プレ凹部66は直径d3.2からなっている。このプレ凹部66の傾斜角度θ1は60度程度からなっている。なお、直径d3.3は最終的に生成される座金70の外径の例えば70%程度からなっている。
At this time, the height h3.1 of the cutting
次に、反転部(図示せず)によって、予備成形工程で押圧された切断部材65が180度反転される(反転工程)(図1(e)参照)。
Next, the cutting
次に、据え込み部材30によって、予備成形工程で押圧された切断部材65が押圧されて塑性加工される(据え込み工程)(図1(f)参照)。このとき、上部据え込み部材31の上部凸形状部36によって切断部材65の一端面(図1(f)における上面)に円形状からなる凹部67が形成されるとともに、当該凹部67の外縁が面取りされる。同様に、下部据え込み部材32の下部凸形状部37によって、切断部材65の他端面(図1(f)における下面)に円形状からなる凹部67が形成されるとともに、当該凹部67の外縁が面取りされる。また、凹部67よりも外縁側の部分が平板状に据え込まれる。
Next, the cutting
またこのとき、下部据え込み部材32の開口部38から切断部材65の他端面の略中心が当該他端面の法線方向に沿って延ばされ、切断部材65の余分な部分が据え込み部材30の外部へ押し出される(押し出し工程)(図1(f)参照)。
At this time, the approximate center of the other end surface of the cutting
ここで、切断部材65の外径部の直径はd4.4からなり、傾斜した凹部67の外方側の直径(大径)はd4.3からなり、内方側の直径(小径)はd4.2からなっている(図2(b)参照)。また、切断部材65の厚みはh4.1からなり、凹部67の深さはh4.2からなっている。そして、凹部67の傾斜角度θ2は60度よりも小さな角度からなっている。
Here, the diameter of the outer diameter portion of the cutting
また、押し出し工程で押し出された部分の直径d4.1は例えば4.0〜4.5mm程度からなっており、押し出された部分の長さは切断工程において切断された切断部材65の長さや切断部材65の太さによって決まる。
Moreover, the diameter d4.1 of the part extruded in the extrusion process consists of about 4.0-4.5 mm, for example, The length of the extruded part is the length of the cutting
次に、打抜部41によって、切断部材65のうち凹部67内の部分が打ち抜かれる(打抜工程)(図1(g)参照)。このことによって、内径部71が面取りされた座金70が生成される。なお、打ち抜かれた抜きカスは雌型ダイス42の中空内へと飛ばされる。
Next, the part in the recessed
次に、バレル研磨部によって生成された座金70のバリが除去され、また、スケール除去部によって、生成された座金70の表面のスケール(酸化皮膜)が除去される。
Next, the burr of the
本実施の形態によれば、ナットホーマなどの塑性加工機械からなる一台の座金製造装置によって、切断工程、端面矯正工程、予備成形工程、据え込み工程および打抜工程(これらに加え、載置工程と反転工程)が行われるので、切削または研削を行うことなく座金70の内径部71の面取りを行うことができ、従来のように別の装置を用いることなく、低コストで内径部71が面取りされた座金70を生成することができる。なお、このように座金70の内径部71が面取りされているので、座金70がボルト座面と軸部との接合部に形成されたアール(丸み)と干渉してしまい、ボルトが緩んでしまうことも防止することができる。
According to the present embodiment, by a single washer manufacturing device comprising a plastic working machine such as a nut former, a cutting process, an end face correction process, a preforming process, an upsetting process, and a punching process (in addition to these, a mounting process) Therefore, the
また、座金70が塑性加工によって生成されるので座金70が加工硬化されることとなり、その強度は、原料である線材60の強度の1.2倍から1.4倍へと向上させることができる。このため、高強度の締め付けにも用いることができる座金70を生成することができる。
In addition, since the
また、本実施の形態では上述のように、切断部材65の余分な部分が開口部38から据え込み部材30の外部へ出され、最終的には打ち抜かれる(図1(f)(g)参照)。このため、切断工程において切断部材65の大きさにばらつきがあったとしても、所定の大きさからなる座金70を確実に生成することができる。
Further, in the present embodiment, as described above, an excessive portion of the cutting
また、従来のように平鉄板90からプレス加工で打ち抜くことによって座金95が生成されるのではなく(図3参照)、本実施の形態によれば、座金70が、線材60が所定の長さで切断されることで生成されるので、材料の歩留まりを従来の50%程度から80%程度へと高めることができる。なお、一般に、平板材よりも線材60の方が価格が安いことから、歩留まりの向上と相まって、座金70を生成するためにかかる材料費を30%程度安くすることができる。
Further, the
また、本実施の形態では、据え込み工程を行う前に、予備成形工程で予備的に押圧して成形するので、最終的に生成される座金70の形状をより確実に均一にすることができる。
Further, in the present embodiment, before performing the upsetting process, it is preliminarily pressed and molded in the pre-forming step, so that the shape of the finally generated
また、本実施の形態では、予備成形工程と据え込み工程との間で、切断部材65を反転させているが、このように切断部材65を反転させることによって、経験則上、生成される座金70の平坦度を向上させることができる点で好ましい。
Further, in the present embodiment, the cutting
さらに、本実施の形態では、予備成形工程で予めプレ凹部66を切断部材65の他端側(図1(d)の上端側であり、図1(e)の下端側)にのみ形成しているが、このようなプレ凹部66を形成することによって、経験則上、打抜工程における打ち抜きを精度よく行うことができ、かつ、座金70の内径部71の傾斜を滑らかにすることができる点で好ましい。
Furthermore, in the present embodiment, the pre-recess 66 is formed in advance only on the other end side of the cutting member 65 (the upper end side in FIG. 1 (d) and the lower end side in FIG. 1 (e)) in the preforming step. However, by forming such a pre-recess 66, it is possible to perform punching in the punching process with high accuracy and to make the inclination of the
なお、上述のようにして生成された座金70は、ボルトによる締結に用いられ、自動車や建築物などの様々な物に用いることができる。この点、内径部71が面取りされた座金70を生成する際にコストが高くなると実用性に乏しいものとなるが、本実施の形態によれば、材料として線材60を利用するとともに、ナットホーマなどの塑性加工機械からなる一台の座金製造装置によって、切断工程、端面矯正工程、予備成形工程、据え込み工程および打抜工程を行うので、内径部71が面取りされた座金70を生成する際のコストを低く抑えることができる点で優れている。
In addition, the
実施例
実施例として、座金70の外径が16mmからなり、その厚みが1.6mmからなる座金70を生成する場合を例にとって説明する。
As an example embodiment, the outer diameter of the
まず、直径が8.8mmからなる線材60を準備した。次に、切断部10によって長さが6.3mmからなる切断部材65が生成された(切断工程)(図1(a)(b)参照)。
First, a
次に、切断部材65の下端側(一端側)が第一載置部17内に載置された。その後、押圧部16によって、下端側がダイス内に載置された切断部材65の上端側(他端側)が押圧された(端面矯正工程)(図1(c)参照)。このとき、切断部材65の高さh2は6.0mmからなっていた。
Next, the lower end side (one end side) of the cutting
次に、切断部材65の下端側(一端側)が第二載置部22内に載置された(載置工程)。その後、予備据え込み部材21によって、下端側が第二載置部22内に載置された切断部材65の上端側(他端側)が押圧された(予備成形工程)(図1(d)参照)。
Next, the lower end side (one end side) of the cutting
このとき、切断部材65の高さh3.1は4.5mmとなっており、h3.2は1.0mmとなっていた。また、切断部材65のうち第二載置部22の上方に位置する部分(予備据え込み部材21によって押圧される部分)の直径d3.3は10.7mmとなり、プレ凹部66の直径d3.2は7.4mmとなっていた。なお、プレ凹部66の深さh3.3は0.5mmとなっていた(図2(a)参照)。
At this time, the height h3.1 of the cutting
次に、反転部(図示せず)によって、予備成形工程で押圧された切断部材65が180度反転された(反転工程)(図1(e)参照)。
Next, the cutting
次に、据え込み部材30によって、予備成形工程で押圧された切断部材65が押圧されて塑性加工された(据え込み工程)(図1(f)参照)。ここで、切断部材65の外径部の直径d4.4は16mmとなり、凹部67の小さな直径(小径)d4.2は7.4mmとなり、押し出された部分の直径d4.1は4.0mmとなり、凹部67の深さh4.2は1.7mmとなっていた(図2(b)参照)。
Next, the cutting
次に、打抜部41によって、切断部材65のうち凹部67内の部分(小径より内側の部分)が打ち抜かれた(打抜工程)(図1(g)参照)。このとき、座金70の内径d5は7.35mmからなっていた(図2(c)参照)。
Next, the punching
最後に、バレル研磨部によって生成された座金70のバリが除去され、また、スケール除去部によって、生成された座金70の表面のスケール(酸化皮膜)が除去されることで、(外径が16mmからなり、厚みが1.6mmからなる)最終的な座金70が生成された。
Finally, the burr of the
10 切断部
16 押圧部
17 第一載置部
21 予備据え込み部材
22 第二載置部(載置部)
26 予備凸形状部
30 据え込み部材(据え込み部材)
31 上部据え込み部材
32 下部据え込み部材
36,37 凸形状部
38 開口部
41 打抜部
42 雌型ダイス
60 線材
65 切断部材
66 プレ凹部
67 凹部
70 座金
71 座金の内径部
DESCRIPTION OF
26 Preliminary convex shaped
31
Claims (6)
線材を所定の長さで切断して切断部材を生成する切断工程と、
前記切断部材を、据え込み部材によって押圧することで、該切断部材の一端面および他端面に円形状からなる凹部を形成するとともに、該凹部の外縁を面取りする据え込み工程と、
前記切断部材のうち前記凹部内の部分を打ち抜く打抜工程と、
を備えたことを特徴とする座金製造方法。 In a washer manufacturing method for manufacturing a washer,
A cutting step of generating a cutting member by cutting a wire with a predetermined length;
An upsetting step of chamfering the outer edge of the concave portion while forming the circular concave portion on one end surface and the other end surface of the cutting member by pressing the cutting member with the upsetting member;
A punching step of punching out a portion in the recess of the cutting member;
A washer manufacturing method comprising:
一端側が前記載置部に載置された前記切断部材の他端側を予備据え込み部材によって押圧する予備成形工程と、をさらに備え、
前記据え込み工程は、前記予備成形工程の後で行われることを特徴とする請求項1に記載の座金製造方法、 A placing step of placing one end of the cutting member on the placing portion;
A pre-forming step of pressing the other end side of the cutting member placed on the placement portion by the preliminary upsetting member on one end side,
The washer manufacturing method according to claim 1, wherein the upsetting step is performed after the preforming step.
線材を所定の長さで切断して切断部材を生成する切断部と、
前記切断部材を押圧することで、該切断部材の一端面および他端面に円形状からなる凹部を形成するとともに、該凹部の外縁を面取りする据え込み部材と、
前記切断部材のうち前記凹部内の部分を打ち抜く打抜部と、
を備えたことを特徴とする座金製造装置。 In a washer manufacturing device for manufacturing a washer,
A cutting part that cuts the wire with a predetermined length to generate a cutting member;
By pressing the cutting member, a circular recess is formed on one end surface and the other end surface of the cutting member, and an upsetting member that chamfers the outer edge of the recess;
A punching portion for punching out a portion in the recess of the cutting member;
A washer manufacturing apparatus comprising:
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